从上一章的介绍，我们可以知道人们目前对于量子世界的物理基础还有很多不明白的地方。如何理解物质的量子性质以及波粒二象性，这是一项重大的挑战。截至目前，这些问题还在困扰着许多资深的科学家。科学是要不断发展的。我们这些后来者，有没有新的思路去超越上一辈科学家的理论局限？这可能需要我们去进行一些大胆的探索。本章就是介绍最近在这方面的一些重要的进展。

本章作者认为：目前对于量子理论的困惑可能是因为过去的物理学家主要采用“粒子”的观点来看世界。如果我们用“波”的观点来看世界的话，很多困惑也许就可以解释了。事实上，“物质”是一种复杂的东西，它能以不同的姿态出现在我们面前（见图6.1）。在宏观世界里，我们所见到的物质是以一个个具体的“粒子”的状态出现的。这种想法与牛顿的经典力学的观点一致。一个粒子就像是一个小钢球一样。在计算时，它可以被当作是一个“质点”（point mass）。但是，在微观世界或者量子世界里，物质的最小单位则表现得更像是一个“波包”（wave packet），而不是一个小钢球一样的粒子。正如我们在第三章里提到的，电子在原子里的运动规律可以用波动方程来表示，这正是因为电子的性质就像一个波包。

图6.1　两种观点来看粒子(www.daowen.com)

在直观世界中，粒子被视为一个质点。但在量子世界中，粒子更像一个波包。由于粒子的速度和质量基于不同的物理概念来定义，因此在直观世界和量子世界里的粒子会有不同的表现。（其中：ν是粒子速度，p是动量，m是质量，ω是波的频率，k是波数。）

也就是说，对于组成我们的物质世界的基本单元来说，我们既可以把它们当作一颗颗“粒子”，也可以把它们当作一个个“波包”。在传统的量子物理学里，人们往往只强调物质的粒子性，而没有充分照顾到物质的波动性。如我们在上一章所介绍的，现在的主流量子物理学家主要采取了哥本哈根学派的诠释。他们把电子视为一个带电的质点，而它的波动性质只表现在概率分布上。这样的想法，是不能够破解“波粒二象性”实验结果所带来的谜团的。

我们在本章会介绍怎么样采用一种新的观点来解释量子物理现象。与哥本哈根学派的取态不同，这种新的探索主要继承了薛定谔和德布罗意对于物质波的看法，就是把物质波当成一种具有粒子性质的真实的波。那么，这种真实物质波的假说是否也能同时描述粒子出现的概率，使得计算的结果也可以符合哥本哈根学派的预期？一些新近的研究表明，这个要求是可以满足的。而且，一旦采用了这个新的物质波的观点，把粒子当成一个量子化的波包，就可以解开许多目前量子力学面对的困惑。